JPS59156244A - ポリビニルポリピロリドン多孔質材の製造方法並びに同材より成るコ−ヒ抽出液用変異原性物質除去材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリビニルポリピロリドン多孔質材の製法及び
その新規用途に関する。

ポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）は、食品工業分
野ではビール、ワイン等の清澄化剤、タンニン吸着剤等
として使用されているものであるが、工業的には一般に
平均粒度２００メツシュ程度の微粉末形態で提供される
ものでありそれはこれらの用途に於いても例外ではなく
、吸着特性等の有用な特性を維持したまま例えばる材と
して使用し得るその多孔質材は未だ提案されていない。

上記に鑑み本発明者らは鋭意研究の結果、ｐｖｐｐの本
来の吸着特性等を損なうことなくしかもろ材形態での使
用に好適なその多孔質材の製造に成功し、本発明に到達
したものである。

他方、本発明者らはｐｖｐｐがコーヒ抽出液力）ら変異
原性物質ン極めて選択的且つ効果的に吸着除去すること
を先に見い出し提案したものであるが（特願昭５７−１
２８９０９号）、本発明は父、そのｐｖｐｐ多孔質材を
コーヒ抽出液用変異原性物質除去ろ材として使用するこ
とにも係わるものである。

以下、ｐｖｐｐ多孔質材の製法及びその変異原性物質吸
着除去（ろ）材としての使用等に付き詳細に分説する。

通常の水不溶性ポリビニルピロリドン（ポリビニルポリ
ピロリドンとも云う）ならば全て使用され得るものであ
るが、これらは一般には分子量敵方乃至数十万の水溶性
ポリビニルピロリドンを強アルカリの存在下で１００℃
程度に加熱処理して提供され得る（Ｕ、　Ｓ、　Ｐ。

２．６５８，０４５、等）。

より具体的には、米国ゼネラル・アンド・アニリン・フ
ィルム社製”ポリフラールＡＴ”（商品名）及び同シグ
マ社製１ポリビニルポリピロリドン＃　（商品名：カタ
ログＡＰ６７５５）等を好適なものとして例示し得る。

これらは一般に前記の通り平均粒度２００メツシュ程度
の微粉体として提供されるものであるが、本発明に於い
て好適な粒度範囲は５０〜４００メツシュ程度である。

バインダ（結合剤）としては、分子中にカルボキシル基
等の被架橋性官能基を有する各種親水性乃至水溶性高分
子、就中、アルギン酸ナトリウム、グアーガム、ローカ
ストビーンガ−，トラガカントガム、ザンサンガム。

低メトキシペクチン等々の各種酸性基含有高分子多糖類
又はポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性合成高分子が
好適に使用され得る。

換言丁れば、通常の高分子増粘剤であって架橋乃至ゲル
化可能なものであれば足りるが、特に好ましいものとし
ては海藻由来のアルギン酸ナトリウムを掲げ得る。

他方、これＩｎノ架橋剤としてはカルシウムイオン等の
２　価以上の金属イオン（アルギン酸ナトリウム、ペク
チン、ポリアクリル酸ナトリウム、等）又は硼砂（グア
ーガム、ローカストビーンガム、等）等、使用するバイ
ンダの称類に応じて適宜選択使用される。

例えば、バインダがアルギン酸ナトリウムである場合、
そのゲル強度、架橋速度等は架橋剤としてＣａ５Ｏａ＋
　ＣａＣ０ａｙ　ＣａＣｌｚ等々各種カルシウム塩を適
宜選択使用することにより或いはクエン酸、酒石酸等の
反応遅延剤を更に付加的に添加することにより随意に調
整され得るＯ 又、バインダの添加量は多孔質材の使用条件によって変
動し得るが、通常、その２〜５０重量％（乾燥重量）程
度である。

３、多孔質材製造工程 本発明多孔質材の標準的製法の１例につきその概略を要
約して示せば次の通りである。

即わち先ずｐｖｐｐ粉末をその３〜２０倍量乃至２４時
間程度で含水率４ｑｂ程度となる１で凍結乾燥処理し、
次いでＣａＣ１ｚ水溶液等の架橋剤水溶液中で攪拌下、
水不溶化処理に付し、水洗、乾燥工程を経て最終的に発
泡率１５０〜５００％程度の本発明多孔質材が与えられ
る。

ここで、上記工程に準じた多孔質材の製造例に於いて２
００メッシ、ｐｖｐｐ粉末（ポリフラールＡＴ）３５Ｆ
、バインダとしてアルギン酸ナトリウム（ケルコ社製ケ
ルコアルギン）１５ｔを使用し、水の量を変えて最終製
品（８０℃、３時間熱風乾燥品）の発泡率を測定した結
果を下記第１表に要約して示す。

第１表 水（２）　　　　発泡率（％） ２００　　　１５２ ２５０　　　１８７ ３２５　　　　２２４ ４５０　　　３１２ ７００　　　４７３ 他方、架橋剤濃度は通常、バインダの官能基モル数と等
モル量となるように設定され得、その場合は約１時間程
度の反応で所定架橋度乃至ゲル強度が得られる。

勿論、使用するバインダ及び架橋剤の種類等によりその
濃度、反応時間は適宜選定実施され得るものであり、特
定数値範囲に格別限定されるものではない。

４、多孔質材の性質 このようにして得られる本発明ｐｖｐｐ多孔質材はｐｖ
ｐｐ微粒子を水不溶化高分子マトリククス中に包括保持
したものであるのでｐｖｐｐ本来の緒特性が実質的に損
なわれることなく維持されており且つその多孔度も水の
量により自在に調整可能であるので例えば各種飲料中タ
ンニン等の苦味成分除去用（ろ）材としての使用に好適
なものと云い得る。

更に、ｐｖｐｐ粉末とバインダ水溶液との粘稠混合液を
ろ紙等の透水性材より成る担体上に塗布し、前記と同様
に多孔質化及び水不溶化処理丁ればフィルム乃至薄シー
ト状のる材が容易に調製され得る。

又、各種繊維材等を増量材乃至補強材として予め混合添
加し、同様に処理してもよい。

コーヒ抽出液用変異原住物質除去材乃至ろ材前述の通り
、本発明ｐｖｐｐ多孔質材はシート状成型体そのままで
或いはこれを所望形状にチップ化してカラム充填する等
によりコーヒ抽出液用変異原性物質除去材乃至ろ材とし
て極めて好適なものである。すなわち、近時、コーヒ抽
出液が強い変異原性を示すことが見い出されるに及び、
公衆衛生の観点から一般に多大な関心を集めているが、
本発明者らは先にコーヒ抽出液の変異原性を可及的に低
減すべく鋭意研究の結果、所謂水不溶性ポリビニルピロ
リドン即わちｐｖｐｐが当該変異原性物質を選択的且つ
効果的Ｉに吸着除去し、しかもし好飲料であるコーヒ抽
出液の本来の味や香気を殆んど変化させないと層５驚ろ
くべき事実な知見したものであり（その詳細は前出特願
昭５７−３’２８９０９号明細書参照）、ここではｐｖ
ｐｐ多孔質材をコーヒ抽出液用吸着材乃至ろ材として使
用するに当っての幾つかの条件等につき詳述する。

１、　コーヒ抽出液 通常のコーヒ熱水抽出液は勿論、その凍結乾燥物（所謂
インスタントコーヒ）水溶液等も本発明のはん囲に包含
される。

支、被処理液の液温は格別限定されないが通常は５〜９
５℃のはん凹円に設定される。

２、使用方法 前記多、孔質材とコーヒ抽出液とン所足時間接触せしめ
れば足りるものであるが、例えは市販缶入コーヒ等の場
合はタブレット状多孔質材を１〜数個、抽出液（コーヒ
液）中に添加するようにしてもよく、或いはコーヒ凍結
乾燥物（インスタントコーヒ）製造特等ｔｎ場合は凍結
乾燥処理前の抽出液に所定時間、粗粒状多孔質相を浸漬
し、これらを除去した液を乾燥処理するようにしてもよ
り０ 他方、家庭等でコーヒ粉から直接熱水抽出（所謂ドリッ
プ、サイフオン等々）して飲用に供するような場合には
、前記多孔質材をフィルター材形態で適用することが好
適簡便である。

例えば、この材を充填したカラムを介してコーヒ抽出液
をろ過し、或いはコーヒ・ドリップ用ベーパ２葉間に蟲
該材を配置し、コーヒ抽出液がこれらｔ通過する吸着ろ
材形態で使用してもよい。

或いは、コーヒ粉に当該材を直接混入し、ドリップ式等
で抽出するようにしてもよ−。

又、ろ材等としての使用量は使用条件等により適宜増減
されるが、通常、コーヒ抽出液１０〇−当り０，１〜５
２程度、或いはろ材層高として０．５〜３０順程度で良
好な効果が達成される。

以下実験例により本発明をより詳細に説明する。

実験例Ｉ 多孔質材の製造 ｐｖｐｐ粉末（ＧＡＦ社製ボリクラールＡＴ）３５ｔ、
アルギン酸ナトリウム（ケルコ社製ケルコアルギン）　
１５ｆ及び精製水５００りを均−に混合して粘稠混合液
を得た。次にこれを厚さ２ｃｍのトレイに注入、成型し
、−４０℃で６時間予備凍結後、同温度下で含水率約４
係となる１で更に凍結乾燥処理し、更に３重量％ＣａＣ
１ｚ水溶液１／Ｉｃ浸漬して約１時間、架橋水不溶化処
理し、水洗、８０℃で２時間熱風乾燥して多孔質材（発
泡率３１９％）を調製した。このようにして得られた多
孔質材は熱冷水中でも実質的に非崩壊性であり、且つろ
過性等の点で良好なものであった。

ろ過試験＋１１ コーヒ粉１０ｆを９０℃の熱水１００ｍ１で通常のベー
パ・ドリップ方式で熱水抽出し、コーヒ抽出液７０ゴ乞
得・た。

これを、前記調製多孔質材がｐｖｐｐ量として０、５〜
２ｆ積層充填された直径２ｃｒｎのカラムを流速２５−
７分で通過させ、流出液の褐色度（４００ｎｍで比色測
定）、カフェイン量及び変異原活性を測定した。

ＴＡ−１００株（−８−９）を用いてＡｍｅｓの突然変
異テスト法（Ａｍｅｓ　ｅｔ　ａｌ、、　Ｍｕｔａｔｉ
ｏｎ　Ｒｅｓ。

３１　３４７（’７５））に従って行った。

丁なわち、流出液の突然変異能の指標は流出液凍結乾燥
品各５■／プレート添加培養基で３７℃、２日間培養後
の突然変異コロニー数を以てその突然変異の強さとした
。

尚、対照としては活性炭、理化学実験用吸水紙（商品名
″キムワイブ十条キンバリー社製）充填カラム（直径２
ｃｍ、流速２−７分）を用いた。

結果を下記第２−表に要約して示す。

表中、各数値は無処理抽出液の各値馨１００チとしたと
きのチであり、就中、変異原活性は各流出液凍結乾燥固
型分単位重量当りの比活性として示しである。

更に、当該データは各流出液凍結乾燥品を直接培養基に
添加した場合を示すが、流出液乞直接培養基に添加した
場合も実質的に同等の結果となることが付言される。

第２表 ろ過試験（２） 前記調製の多孔質材シート（厚さ２ｃｍ、φ９６ｒｒＬ
／ｒｎ）をプッフナーろう斗に配置し、コーヒ抽出液５
００−（コーヒ粉５０？より９０℃熱水抽出、液温８０
℃）を約３分かけて通した。

ろ液を試飲した処、味がやや緩和になることを別と丁れ
ば、味及び香りのいずれの点に於いても無処理対照の夫
と実質的に相違しなかった。

又、前記と同様の測定をした結果を下記第３表に要約し
て示す。

第３表 褐　　色　　度　　　　　　７０．１ カフエイン　　　９５．６ 比変異原活性　　　　３９±６．６ 吸着試験 コーヒ抽出液凍結乾燥品（Ｎ社製市販インスタントコー
ヒ）６１を精製水１００ｒＩＬｌ＜常＠）に溶解してコ
ーヒ抽出液（試料）とした。

これに前記調製多孔質材０．５ｆＣＰＶＰＰ量として）
を添加し、常温下、３０分間７：ｌ）＜はんし、次いで
多孔質材をろ別除去し、ろ液につめて前記例と同様の測
定を行なった。

尚、対照としては無処理試料の各位を１００％としたも
のを使用。

結果を第４表に要約して示す。

第４表 ※試料５０μｌ／プレート適用 尚、処理液を８０℃に加熱して官能テスト（試飲）をし
た処、味がやや緩和になることを別と丁れは、味及び香
りのいずれの点においても無処理液の夫と実質的に相違
しなかった。

実験例■ バインダとしてＬＭペクチン、ポリアクリル酸ナトリウ
ム、アルギン酸ナトリウム、架橋剤としてＣａＣ’１ｇ
を使用し、前記多孔質材製造例に準じて厚さ２ｍのシー
ト状多孔質材を調製した。

次いで前記ろ過試験（２）と同様にして変異原物質除去
効率を測定した。

結果を第５表に要約して示す。

尚、ｐｖｐｐ粉末としては前出シグマ社製品を用いた。

第５表

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ポリビニルポリピロリドン粉末を水溶性高分
   子バインダ含有水溶液と均一に混合し、得られる混合液
   を凍結乾燥処理し次いで水不溶化処理することを特徴と
   するポリビニルポリピロリドン多孔質材の製造方法。
2. （２）　　前記ポリビニルポリピロリドン多孔質材より
   成ることを特徴とするコーヒ抽出液用変異原性物質除去
   材。
3. （３）　　前記除去材がろ材であることを更に特徴とす
   る特許請求の範囲第（２１項に記載の前記除去材。